Étude de l’opsonisation du streptocoque A par une technique de chimioluminescence et par dosage des anions superoxydes Application à l’étude de l’activité opsonisante de cinq préparations d’immunoglobulines

Étude de l/opsonisation du streptocoque ·A

par une technique de chimioluminescence

et par dosage des anions superoxydes

Application

à

11

étude de

11

activité opsonisante

de cinq préparati()ns

dl

immunoglobulines

THÈSE

Présentée et soutenue publiquement le 9 Janvier 1986

pour obtenir le grade de Docteur en Pharmacie (Diplôme d'Etat)

par

Mademoiselle MAGUETTE DÈME SYLLA née le 18 Août 1961, à DAKAR (Sénégal)

PRÉSIDENT DU JURY: MEMBRES DU JURY:

PROFESSEUR HUMBERT GIONO - BARBER PROFESSEUR JEAN ROFFI

PROFESSEUR SAMBA DIA LLO PROFESSEUR MAURICE CARRAZ DIRECTEUR DE THÈSE: .MADAME COLETTE VEYSSEYRE

ANNJ:E 1985 No 131

Étude de l/opsonisation du streptocoque A

par une technique de chimioluminescence

et par dosage des anions superoxydes

Application

à

11étude de 11activité opsonisante

de cinq préparations dl immunoglobulines

THÈSE

Présentée et soutenue publiquement le 9 Janvier 1986

pour obtenir le grade de Docteur en Pharmacie (Diplôme d/Etat) par

.Mademoiselle MAGUETTE DÈME SYLLA née le 18 Août 1961/ à DAKAR (Sénégal)

PRÉSIDE~T DU JURY:

MEMBRES DU JURY :

PROfESSEUR HUMBERT GIONO· BARBER PROFESSEUR JEAN ROFFI

PROFESSEUR SAMBA DIALLO PROFESSEUR MAURICE CARRAZ

_ , _ t _ ' _ ' _ ' _

. .

.

. .

DOYEN • • • • • • • • • • • • • . . . • . . • • • • • . • . . • . . • o • • • • • • • • M. Ibl'ahima DIOP MAR

PREMIER ASSESSEUR • • . . . • . . . • • • . • • . . . • • • . • . . If. Ournal' SYLLA

DE UXIE ME A SSES SE UR. . . . • • • • . . . • • • . . . > • • • • • M. Sam ba

CHEF DES SERVICES ADMINISTRATIPS •..•..• > • • • • • • H. Ousmane

COO()OO 0 COO()OO 0 COO()OO 0 COO()OO

0

-DIALLO SOU,:fARE

POUR L'ANNEE UNIVERSITAIRE

---1984 - 1985

; ' PROFESSEURS

TITUL~IRES

1

Dédéou SIMAGA

Ahmédou Moustapha SOW

Henri TOSSOU Ibrahima WONE M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. +/1. M. M. 11. PauL Herv~ Joseph Samba François Adrien Biram Ibrahima Lamine Samba Papa Papa Demba René Idrissa Abdou GabrieL CORREA DE LAUTURE DIALLO DIALLO DIEiVG DIOP DIOP DIOP MAR DIOP GUEYE KOATE NDIAYE NDOYE POUYE SANOKHO SENGHOR Gynécologie-Obstétrique Médecine Préventive Ophtalmologie Parasitologie Médecine Légale Chieurgie Générale Médecine Interne Maladies Infectieuses

o.

R. L. Anesthésiologie Cardiologie Anatomie Patholngique Biophysique Orthopédie-Traumatologie Pédiatrie Pédiatrie Chirurgie Générale Centre Anti-diabétique Urologie Médecine Préventiva

l

PROFESSEURS SANS CHAIRE

7

M. Oumar BAO Thérapeutique

*

M. Samba DIOP ,'4édecine Préventive

M. Mohamadou FALL Pédiatrie

11, J.bd'Jù:riaàmane KAllE Pneumophtisiologie

M. Ibrahima SECK Biochimie i\1édicale

M. Abdourahmane SOW Maladies Infectieuses

Personnel

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Personne l détachement

Mme M. Mme M. M.

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M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. M. Awa Marie Fadel Mireille Lamine Babacar El Hadj MaZick Sémou Mamadou Aristide Bassirou Ibrahima Pierre Abibou Mousa Lamine Papa Yakouba Ishaga Alassane COLL DIADHIOU DAVID DIAKHATE DIOP DIOP DIOUF GUEYE MENSAH NDIAYE NDIAYE SAMB

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TOURE TOURE i.,JADE Maladies Infectieuses Gynécologie-Obstétrique Bactériologie-Virologie Hématologie Psychiatrie O.R.L. Cardiologie Neuro-Chirurgie Urologie Dermatologie Neurologie Bactériologie-Virologie Anatomie Cancérologie Médecine Interne Ophtalmologie /CHARGES D'ENSEIGNEMENT

7'

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DIEYE DIOP LO NDIJ1DE THIOVNE Biochimie Pharmaceutique Pharmacie Chimique et Chimie Organique Pharmacognosie Pharmacie chimique et Chimie Organique Ph~rmacie Gal~nique

:tAavuf. e./~t a.LW-6.-i. f.e. -6.-i.e.it.

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A MONSIEUR LE PROFESSEUR JEAN ROFFI,

Che.6 du -6e.Jr.v-ic.e. d'Immunolog-ie. de. .i'In-6:t-i.tu:t PM:te.UJr. de. Va.k.CVt,

qu-i. noU-6 6a-i..:t .i'honne.uJr. de. -6-i..é.ge.Jr. au juJr.1:f de. no:C!te.

thè.-6e. ,

qu'-i.i :C!touve. -ic.-i .i'e.x~e.J.:J-6-i..on de. nO-6 -6e.ntime.~

Jr.e.-6pe.c.-tue.ux.

A MONSIEUR LE PROFESSEUR SAMBA VIALLO,

En ac.c.e.p-tan:t de. -6-ié.ge.Jr. au juJr.1:f de. no:C!te. thè.J.:Je.

-i.i nOU-6

6ut

hoYine.uJr.

qu'-i.i vo-i:t -ic.-i .i'e.xplte.J.:J-6-ion de. no-6 -6-inc.Vte.-6 ,'[e.me.Jr.c.-ie.me.n:tJ.:J e.t de. no:C!te. pJtoélond Jr.e.J.:Jpe.c.:t.

AMONSIEUR LE PROFESSEUR MAURICE CARRAZ,

V.ur.e.c.te.UJr. gé.né.Jr.a1 de. .i'l YV~-tu:t PM:te.U)!. de. Lyon e.t

du Sud E-6:t,

qu-i a b-ie.n vou.iu nou-6 ac.c.ue.-itt.ur. à .i'In-6:t-i..:tu:t PM:te.~'[

dl Lyon.

Tou:t au .iong de. noUe. -6é.jouJr. à Lyon, -i.i fi.ra c.e.-6.û.

de. nou-6 e.nc.oUJr.age.Jr. dan-6 no-6 e.66oJr.:tJ.:J.

Sa PCVtûc.-ipation au jUJr.Y de. no:C!te. thè.J.:Je. noU-6

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honne.uJr. •

Qu1-i.i :C!touve. -ic.-i .i'e.xpJr. e..M-io n de. nO/.) -6-inc.èJte.J.:J

Elle nou...6 a g~dé.e daYl-6 no~ llech~ch~, nou...6 a

~pontané.ment ~é.e de ~~ llemallque~et cll~t~que~.

Nou.-6 la lle.meJr.C~OM ~ùl.c..èJr.e.mentde ~e~ cOYl-6ew

et de /~a d~porU..b~l~té. cOMtante à noue é.galld. Qu'elle uouve ~c~ l'expJt~~~onde noue p!!.o6onde

o

DO G 16 GNA 19 ~l ml 3 mm mn nm nmole OMS PNN QSP RAA SO SF SOO Trs/mn TS 16 TS 5 U1 V Diammaglobulines densité optique Gamma 16 glomérulonéphrite aiguë immunoglobuline mi crol i tre mi11 il itre mi11i mètre cube minute nanomètre nanomole

Organisation Mondiale de la Santé polynucléaires neutrophiles

quantité suffisante pour rhumatisme articulaire aigu sérum décomplémenté

sérum frais

superoxyde dismutase tours par minute

gammaglobulines du Centre de Transfusion Sanguine à 16,5~ gammaglobulines du Centre de Transfusion Sanguine à 5~ .. unités international es

CHAPITRE 1 - RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES

1. LES STREPTOCOQUES DU GROUPE AOU S~epto~o~~U4 Pyogen~

1. 1. Ca,'ta~tè/(e.--~ mo!!'pholog-i.que,~ et ~uLtLV'ta.u.X

1.2. S~'tu~tuAe ant-tg~n-i.que

1.2.1. L~~ ant-tgèn~ ~eilu.laike~

1.2.2. L~~ ant-i.gèn~ ext~~ellula,0't~~

1.3. Pouvo~ pathogène

1.3.1. S~'tepto~o~~-i.e~ ~utanée~ ou muqueU4~

7.3.2. S~'teptococc~m-i.~ a-i.gu~~ ou ~ept-i.~émie~

7.3.3. Ccmpl-i.~atioM /~ecol1cicUJc.e~ de~ -6btepto~occ-i.e-6

7.4. Ep-i.dém-i.olcg-i.e 1.5. P~ophylax(e 2.2.3. 2.2.4. 2.2.5.

"

...

LA PHAGOCYTOSE

2.7. Le-6 cellule~ de la phago~yto-6e

2.2. Le,~ d-i.66é./éeYlte/~ étap~ de la phago~yto,6e

2.2.1. C:lhûotaxà 2.2.2. O'O,~on~~a~éon 2.2.2.1. Ll ~y~t~~ecomplément 2 .2.2.2 . L<,-/~(mmu;lOglobuLÙ1e/~ AdhéAence Inge/~tion Ba~té."ûcùf.-i.e

2.2.5.1. Augmentation du métabol~me oxydati6

2.2.5.2. D~g~anulation

2.2.5.3. ,~foJr.t et d-i.g~üon de-6 ba~té."ûe,~

2.3. Patholog-i.e de la phago~yto-6e

2.4. Méthode-6 d'explo~~on de la phagocyto-6e

2.4.7. Te~hn-i.qu~pMmet;tan-tde .t~tM la rnob-i.l-tté. de-6 celwle--~

2.4.2. .\f-i.,~e en ~v-i.den~e de-6 ~-i.te/~ de Jr.e~onM~~ance

2.4.3. Etude de {'-i.nge-6~(on

2.4.4. Etude. de. la bac.téüc-i..d(e

2.-J.4.1. Te,~t de de-6~uction ùl-t-'ta~e.le.u.laùe

2.:.1.4.2. ,l,le-6LL-'te de la. cOMommation en oxygène.

2.4.4.3. Do~age de la myelopeJr.oxyd~e

2.4.4.4. BactéA-i..~-i..d-i.e

2 •-+ .4.5 . Ch,(m-i.o.wm-i..ne-6~ence

2.1.3.1. 2. 1.3.2. 2. 1 .3.3. 2. 1.3.4. 2. 1.3.5. 2.1 .3.6. P,'té.-fè.ve.me.nt

P/'tépaJtation de. .fa -ôLWpe.n.s-i.on bac.té"üe.nne.

o

p-ô0~ation

PJtépaJtatic n du -fum-i.no.f

P'tépaJtatiof1 de. .fa /s~spe.n.s-i.o n c.e.tf.LÛ.a.-tJt e.

,~fe./SMe.-6

2.Z. Ana.1y-ôe de.-ô d-i.66é,,'te.nU paJtamè.-t'te.-6 de. .fa te.c.hn-i.que. e.t opûm-i.-ôaûon

2.2.1. Ré.-ôu.f.tat/s 2.2. 1• 1• 2.2.1.2. 2.2. 1 .3. 2.2.1 .4. 2.2.1.5. 2.2.7.6. 2.2. 1.7.

In6.fue.nc.e. du nombJte. de. po.fynuc..féa~'te.-ô ne.u-t'toph-i..fe.-ô

E-ô-ôa.-t de. c.on-6e.Jtvat-ton de.-ô po.fynuc..féa~'te.-ô dan~

une. -ôo.fu~tcn de. Hank-ô paJt JtappoJtt à une. -ôo.fuûon de. KJte.b-ô R-i.nge./'t

Inn fue.nc.e. de. .fa te.mpé.Jtatu./l.e.

In6.fue.nc.e. de. .fa c.onc.e.~ation e.n .fum-i.no.f

In6.fue.nc.e. du nombJte. de. g~'tme.-ô

In6.fue.nc.e. du te.mp-ô d'op-ôon-t-ô~tion

In6.fue.nc.e. du c.omp.féme.nt

2.2.2. PJtotOc.o.fe. Jte.te.nu

2.2.3. Etude. de. .fa .'te.pJtoduc.ub-i..f-dé de. ta méthode.

2.3. App.f-i.c.c.~tonà l'étu.de. de. t'ac.tivdé Or-Mon-i.M-nte. de. p'tépaJtctttOfL'S

de. gamlTc.g.fobuLtne.--s

2.3. 1. ,1,latéJt-i.e.t e.t méthode.

2 .3.2.

2.3.1.1. 2.3.7.2. Z.3.1 .3.

<~u.ftat/s

P,'t épaJtatic,l-ô d' unmuno g.fobuLül.e./s te.~tée./s

Souc.he. étuci-tée

Sléthode.

2.~. App.f-i.~on à .f'étude. de. .fa vo-i.e. d'ac.ûvaûon du c.omp.féme.nt mij~

e.n je.u ian-6 .f'op~cn-i.-ôaûon du ~t/'teptoc.oque. A.

2.4. 7.~IQtéJt-i.e..f e.t méthode.

2.4.1 .1. Ché.fate.1L-~s UtiL0Sé..-S

2 .4 . 1.2. .\/é-thode.

3. 1 .2. 3. 1 .3. Réac.û6~ Méthode. 3. 1.3. 1. 3. 1.3.2. 3.1.3.3. 3. 1.3.4. 3. 1 .3.5. 3.1.3.6. 3. 1 .3.7.

PJtépMation. de. .ta ~tL6pe.tU.-Lon. bac.té/t.-Le.n.n.e.

Op~on.~aûon.

PJtépaAwon. de. .ta ~tL6pe.tU.-L0n. c.e..t.tu1..a-i/r.e.

PJtépMation. de. .ta ~o.tution. de. ue.JtJt.-Lc.ytoc.{vtome. C

PJtépMaÛOi1. de. ta ~o.tution. de. ~upe.Jtox.yde. d.-L,~muta.--~e.

P,totOc.o.te.

Ca1c.uL~

3.2. An.a1y~e. de. c.e.Jtta..-LtU pMamè.-tte.--~ de. .ta te.c.hn..-Lque. 3.2.1. R~u.tta.U

3.2.1.1. In.6.tue.n.c.e. du nombJte. de. ge.--tme.--~

3.2.1.2. In.6fue.n.c.e. du n.cmbJte. de. potyn.uc.fé.a-i/r.e./~ n.e.u--ttoph.-Lfe.~::'

3.2.2. PJtotOc.o.te. Jte.te.n.u

3.2.3. Etude. de. .ta ~te.pJtoduc.ûb.-L.t.{té

3.3. Applic.ation. à .t'étude. de. .t'ac.ûv.-Lté op~on.~n.te. de. p,té.pMatioM de. gammag.tobu.t.-Ln.e.~.

3.3.1. P,tépaJtaûoM d'.{mmuY[cQ.tobu.t.-Lne.~ te.6té.e./~

3.3.2. Méthode. 3.3.3. R~U.tta.t6

DISCUSS ION CONCLUSIONS

Le. SÜe.ptOc.oque. A ou Stte.ptOC.OC.C.M PY09e.Yle.,~

C.aLLM. Jr.é.gLd.a./ée.me.Ylt de...~ .zYl6e.c.ttoYl'~ ~p.zdém.zque./~ c.he.z t'homme..

I.f. /~e. toc.a1..z~~e. ;oJté.6~'te.nue.tte.me.~lt aLL n.zve.au ie./.J

amygdale./.J e.t du ;oha!tynx. Le. pOlttage. a/.Jymptomauque. c.utaYlé., vagDUL-t

ou anal e./.Jt be.auc.oup ptU/.) Jr.~'te.. It /.Je. Jr.e.nc.ont'te. c.hez mo.zY[/.J de. 10%

de. /.Juje.t~ .z~e.mne./.J d'.zYlne.c.uOYl.

La ptup~'tt de.~ /.Juje.~~ .zYlne.ct~~ de.v.ze.Ylt p~'t la

La patl1otog.ze. de. St'te.ptocoCCM pyoqe.Yle./.J e./.Jt

va!t.zé.e.. Ce.Ue. d.zve./t/.J.zté. cUiUque. dé.pe.Yld, pOM be.aucoup, de. 6ac.te.M~

d' hôte. comme. ta vo.te. d'.zYl6e.cuoYl, t'é.tat d' .zmmuYl.zté..

L'OJr.aa~me._-' humMYl lté./.J.z/.Jte. à ce./.J .zYlne.CÜOM ~'t

ta

m.z/.Je. e.Yl je.u de. mé.caYl~me./.J de. dé.6e.~e. YlOYl /.Jpé.c.zQ.zque./.J comme. ta

phagoc.yto/.Je. e.t ta de./.JtJr.ucuOYl de. ce.~ bacté.Jr..ze.~.

Ce.~ ge.Jr.me./.J /.Jont op/.Jon~é.~ palt te.~ .zmmuYlogtobut.zYl~

e.t te. comptéme.nt avaYlt d' ê..t'te. .zYlgé.Jr.~~ e.t tu~ p~'t t~ phagocyte...~.

L'adhé.Jr.e.Ylce. aux phagoc.yte.~ /.Je. 6a.zt ;o~'t t'.zYlte.Jr.mé.d.za.{Jr.e. de./.J lté.ce.pt~'t/.J

du nltagme.Ylt Fc de.~ .zmmuYlogtobul.zYle...~ e.t du C

3b du compté.me.Ylt. L~

bac.té.Jr..t~~ acqu.zè..'te.ntte. C3b e.yl acuvaYlt /.Jo.zt ta vo.ze. ct~~/.J.zque., /.JO.zt

.ta vo.ze. ~e./'tYle..

Poultta p/'té.ve.vz.t.tOYl de. ce./~(Yl6e.C..uOM à St'te.!Jtocoque. A,

ta vacc.zYlaUon fl'e./~t pa/.J ~'té.aLi~bte. :ooU/'t t'.zYV~ta.nt. D'où. t'.zYlté.'tê.t du

t'ta.zte.me.nt an.tib.i..o.üque. du'th.zl1Opha:ujnx de./~ pOJr.te.U/'t/~ /~ahv~ e.t de.

t'adm.zYl.z/.J.t't~onde. plté.pa!tatioM d' mmunogtobuli..ne./.J potyvale.nte..!J.

L'é.tude. que. no~~ plté.~e.YltoM, DOltte., apJr.~!J un blte.6 Jr.appe.t

b.i..bLi..ogJr.aph.i..que.,~M ta rn.{/!Je. :W. po'~nt de./.J te.chn.ique./~ de.

ch.zm.zotu.m.zne./.J-ce.nce. e.t de. do,~age. de./.J an.zoM /.Jup\2.;'toxyde./.J appLiqué.e./~ au St'te.ptCc.oque. A

poU/t t'é.tude. de. t'acuv.zté. op/.JoYl.z/.Jante. de. d.z66é.Jr.e.Ylte./.J plté.pa!tauoM

d'mmuYlogtobul.zne...!J uut~é.e.~ comme. mé.d.zcauon ~uppté.üve. che.z d~ /.Juje.~!J

CHAPITRE

l

J. LES Sn::PTOCOQUES DU GROUPE Acu. S.t/'Le.ptoc.oc.c.l.UJ Pyoge.n.u>

Clest en 1884 que ROSENBACH donne le nom de S~e.ptOc.oc.c.l.UJ rycge.n.e.~ à des cocci groupés en chainettes et isolés de lésions suppuratives chez 11homme.

En 1932, TOOD incrimine leur responsabilité dans le rhumatisme articulaire aigu et dès 1937, un mécanisme autoimrnunitaire est évoqué dans la pathogénie de cette maladie.

Le Streptocoque A se localise surtout au niveau des amygdales et du pharynx. Il est toujours pathogène indépendamment de son habitat et possède une capacité d1adhésion spécifique aux cel-lules épithéliales de 1l _hôte.

Il a été incriminé comme agent de toxiinfections alimentaires. C'est le seul agent étiologique streptococcique de la scarlatine et surtout des complications non suppuratives (rhumatisme articulaire aigu, gloméru1onéphrite aiguë, érythème noueux, chorée de Sydenhone).

L'activité biologique du Streptocoque A est associée à une partie de ses produits cellulaires et extrace11u1aires.

La protéine Mest le facteur majeur de la virulence. Elle détermine l'invasion par adhérence de ses fibrilles aux surfaces des cellules épithéliales des muqueuses ou de la peau. Elle protège le Streptocoque A de la phagocytose.

J • J. CARACTERES ,\fORPHOLOGI QUES ET CUL rURAUX

Le Streptocoque A appartient à la famille des S.t/'Le.ptoc.oc.c.ac.e.ae. genre Stke.ptoc.oc.c.u.~.

Ce sont des cocci à gram positif, ovoides ou sphériques. Ils sont disposés en chainettes courtes ou longues qui varient de deux ~ plusieurs centaines d'éléments.

le schéma l représente la structure de paroi du Streptocoque A.

/,~~~POLYSACC~ÀRiDE

CI""'U"'A."f~~s··

~PEPTiÇOGLYGANE.

#," PROTEINE,LIPIDE,~LUCOSE.

,;'

ETA-GLUCURONIDASE.

~'CYTOPLASM

HEMOLYSiNE iNTRACELLULAiRf

::

ISF~

~:

NUCLEOPROTEiNES.

"

t

MEMBRANE

CYTOPLASM IQUE

Schéma l 1 1

LTP

FcRF

1

tlt,P :;OF

1

ISF

1

1

1

1

STRUCT~RE DE PAROI DU STREPTOCOQUE A

2cide lipotéichoi~ue

facteur réa~issant avec le fra~ment Fc des immuno~lobulines rrotéine associée à I~

facteur d' o:Jaci té du sGrum facteu r immunos upo resseu r

croissance se situe entre 35 - 37°(. Le pH est maintenu aux environs de 7,4.

Les ~ilieux glucosés doivent être tamponnés car la baisse du pH du milieu (fermentation du glucose en acide lactique) est hostile au Streptocoque A.

Le Streptocoque A présente une zone claire d'hémo-lyse totale sur une gélose au sang.

Les principaux caractères morphologiques et d'iden-tification du Streptocoque A sont résumés dans le tableau I.

1.2. STRUCTURE ANTIGENIQUE

Les cellules du Streptocoque A sont composées de substances biologiquement actives localisées surtout dans la paroi cellulaire (tableau II)

La majorité de ces substances sont antigéniques. La protéine Mest l'antigène le plus important de la paroi cellulaire du Streptocoque A.

C'est en fait un complexe d'antigènes présents uniquement en association avec la protéine M (figure 1).

La protéine Mest spécifique de type. Elle est le facteur majeur de la virulence et confère une immunité durable et protectri ce.

Les Streptocoques A riches en protéine M possèdent des structures dénommées fibrilles qui sont les organelles de l'attache-ment bactérien à la surface des cellules épithéliales des muqueuses des voies respiratoires supérieures.

Des preuves chimiques suggèrent que ces fibrilles possèdent au moins deux composantes

La protéine Mimpliquée dans la résistance à la phagocytose,

L'acide lipotéicho~que impliqué dans le phénomène d'attachement à la cellule épithéliale (T. HORAUD, I982).

MORPHOLOGIZ Gram Mode de groupement Spores Capsule Mobilité Type respiratoire Température de croissance pH Besoins nutritifs Croissance

sur milieux solides

en milie~ liquide

Catalase Oxydase

Rédu~tion des nitrates

Métabolisille des glucides

COCCI OVOIJES OU SPHERIQUES

Positif Chainettes

+ seulemen~ chez certaines souches

en phase exponentielle de croissance

Aéro anaérobie facultatif

7,4

Sang - sérum - ascite

Hémolyse p

colonies o?aques, bombées, surface

lisse, rug~euse ou muqueuse

culture en 3épôt

TABLEAU II

CONSTITUANTS STREPTOCOCCIQUES LIES A LA BACTERIE

CAPSULE (inconstante, cultures jeunes) PAROI Couche externe Couche intermédiaire Couche interne ~MBRANE CYTOPLASMIQUE CYTOPLASME ACIDE HYALURONIQUE

(polymère d'acide glucuronique

N - acétylglucosamine)

Protéine M, protéine associ2e à M

Protéines R et T

Protéine à affinité pour Fc des

inununoglobulines

Acide lipotéichoïque (lipide acide - glycerol téichoïque)

Hémolysine associée à la bactérie

Polysaccharide C

(polymère de rhamnose - N - acetyl

glucosamine)

Peptidoglycane (mucopeptiàei (chaines de N - acetylglucosamine

acide N - acetyl muramique reliées par des tetrapeptiàes )

Mosaique de constituants gl~cido

lipido protéiques (environ 60 protéines distinctes)

précipitant antiphago-cytaire

existe chez tous les types M spécifique SOF facteur d'opacité du sérum p~otéine certains types M spécifique Figure l MAP protéine associée à M

tous les types M

non spécif ique

deux types antigéniques principaux

Complexe protéine M d'après MOULIN, I983

Les anticorps dirigés contre la ~rotéine M neutralisent l'effet antiphagocytose et entrainent une immunité spécifique de type (ROTTA, I983).

1 .2. 2 . L~ aYl.tigène..-.~ e.x.t'tac.e.Le.u..e.aÙe.~

Les streptocoques A élaborent des antigènes extra cellulaire.s qui stimulent la fOYil1ation d'anticorps.Ces anticorps ne jouent pas de rôle dans l'immunité. Leur mise en évidence est importante seulement pour le diagnostic des infections streptococciques et de

leurs séquelles.

Les antigènes extracellulaires sont nombreux: ce sont les hémolysines, les toxines érythrogènes, les nucléases, les streptokinases, la nicotinamide adénine nucléotidase, la hyaluronidase et la protéinase (figure 2).

Streptolysine 0 S':re':)tokinase

eYalurO~:~:~:·

\

~;icoti:1amide ::>.~,=,

.. _ ••e " din~cl~o~idase ~ Sstérase (s) Leucyl amino peptidase ~ ~~ylase / Phosphatase (s) ~ Glucuronièase

f

,

Streptolysine S

~

Protéinase

~

Zymogène de la ?rotéinase Ribonucl~ase Désoxyribonucléase A ~ Désoxyribonucléase B ' " " Désoxyri}:)onucléase C ' "

~

Désoxyribonucléase 0 Toxine érythrogène A, B, C Facteurs mitogènes Figü:re 2

Composants extracellulaires libérés car les Streptocoques

1 ~

J . ) . POUVOIR 'ÀTHOGE~E

La présence de Streptocoques du groupe A dans l'organisme hLmain a une haute signification en pathologie.

Les maladies causées par le Streptocoque A sont très nombreuses. Elles peuvent être graves par elles - mêmes ou par l'apparition secondaire des complications.

1 .3. 1. StJr.e.J?t.oc.cc.L-<'e./~c.uta.n.é.e4 ou muque.u..-!le.-6

aiguë

ce sont les infections strepto-et la source du plus grand . Surinfection des plaies, des brûlures avec impétiginisation,

abcès, phlegmon, lymphangite, adénites suppurêes.

Impétigo: apparition de bulles prurigineuses, hautement contagieu se s .

Erysipèle : dermoépidermite Angines érythématopultacées cocciques les plus fréquentes nombre de complications. Scarlatine: toxiinfection.

Les septicémies à Streptocoques du groupe A sont devenues plus rares depuis la diffusion des traitements antibiotiques. Elles apparaissent comme complication:

d'une streptococcie médicale, le plus souvent muqueuse.

d'une ~nfection chirurgicale: piqûre anatomique, plaie, brûlure porte c'entrée gynécologique.

Ce sont des lésions inflammatoires, articulaires, cardiaques, r2nales. Les complications majeures des infections strepto-cocciques son: réunies dans le tableau III.

RAA précédé d'une pharyngite GNA précédée d'une pharyngite précédée d'une pyodermite DISTRIBUTION GEOGRAPHIQUE SAISON TAUX AGE MOYEN SEROTYPE M SEROTYPE T ISOLEMENT ANTICORPS ELEVES RISQUE D'UNE SECONDE REINFECTION tous climats hiver 0,3 - 3% 8 ans variable gorge ASLO et antiDNASE B 20-30% tous climats hiver variable 8 ans 1-3-4-12-45-49 14/49 gorge riSO antiDNaseB anti~Adase abaissé rare tempéré, chaud et zone tropicale été - automne variable 5 ans 2-49-55-57 8/25/IMP 19 14/49, 8 peau antiDNase a abaissé rare RAA GNA ASLO

rhumatisme articulaire aigu glomérulonéphrite aiguë

· le bubon post angineux: il se développe rapidement. C'est une volumineuse tuméfaction ganglionnaire, habituellement unilatérale et unique.

l'érythème noueux post streptococcique: il est rare et il s'agit d'une hypodermite nodulaire.

· la maladie inflammatoire post streptococcique dont les traductions cliniques sont

- le rhumatisme articulaire aigu (RAA) : il survient en général dix jours après une angine. Les facteurs impliqués dans la pathogénèse du rhumatisme articulaire aigu sont donnés dans la figure 3.

Le rhumatisme articulaire aigu se manifeste en clinique par une polyarthrite aiguë fébrile et mobile. Il peut survenir une localisation cardiaque. Ce sont les complications cardiaques qui font du rhumatisme articulaire aigu une maladie redoutable.

Tous les sérotypes Mpeuvent être responsables du rhumatisme articulaire aigu:

- la chorée ai9uë : caractérisée par une hypotonie musculaire dont l' intensité peut aller jusqu'a la paralysie.

· la glomérulonéphrite aiguë (GNA)qui survient neuf a dix jours après une angine ou une pyodermie.

Un nombre limité de types ~ sont associés a la

glomérulonéphrite aiguë (cf tableau IV). C'est manifestement une maladie immunologique avec dépôt sur le glomérule de complexes immuns.

7.4. EPIDEMIOLOGIE

Les infections streptococciques posent un problème de santé publique a l'échelle mondiale.

L'homme est le réservoir naturel des streptocoques du groupe A. Ce sont les infections bactërienr.es humaines les plus fré-quentes en zones tempérées et elles sont communes aux régions tropicales et subtropicales (J. ROTTA, 1980).

L'impétigo est hautement contagieux surtout en collectivités d'enfants, crèches, écoles, colonies de vacances.

La scarlatine a une signification particulière. Elle est produite par une toxine érythrogène. Elle peut être épidémique.

Figure 3

Fac~2urs impliqués dans la pathogénèse de la fièvre rhumatoïde

TABLEAU IV

RELATIONS ENTRE LE TYPE DE STREPTOCOQUE A ET LES RISQUES EVOLUTIFS EVENTUELS.

ENTITE CLINIQUE TYPES DE STREPTOCOQUES CONCERNES

Scarlatine Tous les types à condition qu'ils

soient parasités par un bactério-phage qui induit la formation de toxine érythrogène

Rhumatisme articulaire Tous les types

aigu Glomérulonéphrite aiguë si l'i~fection initiale est pharyngée Gloméruloné?hrite aiguë si l'infection initiale est cutanée Erysipèle Erythème noueux g, l, 4, 18 ~, 2, 31 . . . . 52, 55, 58, 60

Au moins 14 types différents dont le

49

tions dues

a

quelques types antigéniques du groupe A : le 12 est le plus fréquent et plus rarement les l, 2,4, 25,49 ... Ceci explique que les glomérulonéphrites aiguës apparaissent volontiers par vagues épidémiques et qu'elles récidivent rarement chez le même sujet.

La maladie inflammatoire post streptococcique (RAA, chorée) est dcminée par la notion de rechutes et récidives dont la pré-vention repose sur 1'éradication des streptocoques A de la gorge et la prophylaxie des réinfections.

Le tableau V donne quelques caractères épidémiolo-giques des risques évolutifs des streptococcies du groupe A. La gravi-té de ces infections repose surtout sur leurs complications cardiaques. Au Sénégal, les complications cardiaques du rhuma-tisme articulaire aigu occupent la deuxiè~e place dans le groupe des maladies cardiovasculaires, après l'hypertension artérielle, aussi bien en régions urDaines que rurales (~HO Chronicle, I980).

Nous avons trcuvé les statistiques suivantes dans un Bulletin de l'Organisation Mondiale de la Santé, publié en I978.

· En I96: En I963 En I969 En I977

21,8% des sujets hospitalisés pour maladie cardiaque 13,22% des malades externes de cardiologie

6,5% des admissions du département de médecine générale de Dakar.

20% des IOO cas ce dilatation cardiaque.

25,16% des 1133 cas d'insuffisants cardiaques. 22,79% des 4759 cas de maladies cardiaques.

Il faut noter aussi le nombre élevé d'enfants qui sont atteints.

Au Sénégal, 9,3% dans le groupe des 5-IO ans 41,9% dans le groupe des II-2D ans

· Alors ~ue pour l'Europe, C,3;1, des enfants de 6-7 ans

17,4% dans le groupe des 6-I7 ans · Aux USA, I7% dans le groupe des 6-I7 ans.

TABLEAU V

QUELQUES CARACTERES CL INIQUES ET EPIDEMIOLOGIQUES DES RISQUES EVOLUTIFS DES S'rREPTOCOQUES (GROUPE A).

SCARLATINE ERYSIPELE GLOMERULONEPIITUTE AlGUE

RHUt-1ATISME ARTIe:. ERYTHEME NOUEUX AIGU

CHOREE

AGE PREFERENTIEL

T'OINT DE DEPART DE l'INFECTJ.ON

4 i1 Rans tous âges 4 i1 12 ;1 ns 0nf;1nrs,;1dultes jeunes

C'nfants1;1(1\11 I-",s enfants

PEAU GORGE AUTRES MUQUEUSES I)I-:I.A 1 l':N'I'III': L'INFECTION INITIALE ET LE RISQUE EVOLUTIF rare + + 1 il ï. juurs + + 0 0 (exception) rare + + + rare 0 rare 0

l (l. 4 jours l a J sC'maines ï. il 11 semaines l Zl 2 S0111i11ne5

o + o l à 6 semaines PRESENCE DU STREPTOCOQUE DANS LES LESTONS A DISTANCE

IlEf'.10CllLTURE POSITIVE (f';Tnr:r'l'OCOQUE A) PREDTSPOSTTWN FAMILIALE POSSIBILITES DE RECHUTES o sauf si septicpmie associée rarE:' oui rares + pnrfois non oui o o non très rares o o oui oui o o non faibles ou nulles o o oui rares

diopatnies rhumatismales en Afrique.

L'étude de la prévalence des streptococcies dans la population en milieu scolaire a montré des pourcentages élevés de porteurs d'antistreptolysines 12 à 26% au Sénégal.

Les études concernant la prévalence hospitalière montrent que les valvulopathies rhumatismales représentent 26,7% des cardiopathies.

Les facteurs socio économiques ont été invoqués pour justifier la différence actuelle dé prévalence entre les pays occidentaux et les pays africains.

Il est évident que les possibilités de traitement dépendent de facteurs socio économiques, de même que la prophylaxie des rechutes. Mais ces facteurs n'expliquent pas tout, notamment la grande prédominance de l'affection en Afrique du Nord par rapport

à l'Afrique de forêt.

Il conviendrait d'étudier le rôle de l'humidité et celui de la sécheresse qui favorise les rhinopharyngites, le rôle du froid et de la chaleur, de la latitude et de l'altitude.

En dehors de la géographie, on peut observer selon les régions d'Afrique des différences acquises ou génétiques facilitant ou non l'apparition d'une cardiopathie rhumatismale.

1.5. PROPHYLAXIE

De nos jours, on ne dispose pas de moyens pour supprimer la circulation des streptocoques du groupe A dans la popu-lation ou pour éradiquer le germe.

Vue la large prévalence de ces germes dans la popu-lation mondiale, il est irréalisable de prévenir les infections

sporadiques.

Les mesures prophylactiques qui s'imposent sont les suivantes:

Le traitement antibiotique des malades atteints de "rhumatisme articulaire aigu

L'hygiène :e l~ peau pour réduire les possibilités d'infections cutanées.

La vaccination n'est pas réalisable pour l'instant. Les recherches sont en cours.

La protéine Mest le facteur majeur de la virulence et elle protèse les streptocoques du groupe A de la phagocytose.

Le concept de la vaccination est basé sur la recon-naissance de la capacité des anticorps anti protéine Mà neutraliser l'effet an ti- phagccytose et à induire une immunité spécifique de type.

La multiplicité de types Mconstitue un obstacle majeur à cette vaccination. Et certains types sont plutôt néphritogènes, d'autres rhumatogènes.

Le vaccin devra donc être hautement purifié, polyvalent, composé d'un nombre limité de types M (ROTTA, 1983).

Une autre voie oriente la prophylaxie vers l'immuno-thérapie .

La prévention du rhumatisme cardiaque en Afrique est rendue difficile par les conditions socio-économiques.

L'organisme humain résiste à la pénétration et à la multiplication microbienne dans les tissus grâce à la mise en oeuvre de moyens de défense non swécifiques et spécifiques.

Ces moyens complémentaires représentent l'immunité naturelle et acquise.

Parmi 1es nombreux facteurs intervenant dans l' im-munité naturelle, un apparait jouer un rôle essentiel: la phagocytose des bactéries qui fut décrite pour la première fois par METCHNIKOFF en 1884.

2.1. LES CELLULES DE LA PHAGOCYTOSE

METCHNIKOFF est généralement considéré comme le père de la théorie phagocytaire de l'immunité.

Il reconnait l'existence de deux types de phago-cytes circulants qu'il désigne sous le nom de "microphago-cytes" et

"macrocytes" suivant la taille des cellules.

Actuellement, on fait correspondre à ces cellules respectivement les polynucléaires et les monocytes suivant leur confi-guration nucléaire. (METCHNIKOFF, 1968).

Les monocytes sont les précurseurs des macrophages fixant les tissus qui constituent le système réticulo-endothélial (VAN FURTH, :970). Les macrophages sont associés en permanence aux phagocytes puisqu'ils préparent l'antigène, le rendant plus immunogène et le présentent aux lymphocytes. Ils possèdent des fonctions sécré-trices importantes induisant une étroite coopération entre les différents systèmes de déf~nse de l'organisme.

Les polynucléaires représentent environ 60 à 70% des leucocytes circulants et peuvent être subdivisés en trois groupes suivant leur coloration: les éosinophiles, les basophiles et les neutrophiles.

Les éosinophiles et les basophiles contribuent très peu aux mécani smes de défense de l' hôte contre 1es bactéries (FH~CH, 1972).

Les neutrophiles sont des cellules mobiles, défor-mables, attirées par des substances dites chimiotactiques libérées dans les foyers inflammatoires. Leur membrane cytoplasmique porte deux

types de récepteurs: des récepteurs pour le fragment Fc des immunoglo-bulines; des récepteurs pour les composants C

3 et C5 du système complé-ment.

2.2. LES DIFFERENTES ETAPES DE LA PHAGOCYTOSE

La phagocytose se décompose en différents stades: la chimiotaxie, l'opsonisation, l'adhérence et l'ingestion, la bacté-ricidie.

2.2.7. ChZm~otax~~

La chimiotaxie ou chimiotactisme est une migration du polynucléaire vers une substance chimique attractante, soumise à un gradient de concentration.

Ce phénomène fut mis en évidence in vitro par KELLER et ses collaborateurs en 1977. In vivo, il se traduit par l'ac-cumulation des polynucléaires au site de l'inflammation.

La chimiotaxie des polynucléaires fait aopel à des facteurs cellulaires et extracellulaires.

Un grand nombre de substances possèdent une activité chimiotactique. On distingue

- les substances qui attirent directement les neutrophiles ou cytotaxines. Ce sont le fragment Cra du complément, les fibrinopeotides_{:J ' ,} la kallicréine, les prostaglandines, la caséine, certains oligopeptides et des facteurs produits par les bactéries.

CARAC~RISTIQC~S ~ES GRANULATIONS DES NEUTROPHILES (d'après PIC&~D C., 1985) TYP2 DE GRfu~üLrlTION ORIGINE Primaire Azurophile Surface concave de l'appareil de Golgi Secondaire Spécifique Surface convexe de l'appareil de Golgi

Stade promyélocyte Stade myélocyte

CONTENU pH OPTD1UM DEGRANULATIC;'; t-1yéloperoxydase Lysosyme J3 glucuronidase Hydrolases acides Elastase Mucosubstances acides. C 5a inhibiteurs Protéines catio-niques antibac-tériennes 5,5 - 6,5 Tardive >50% dans le phagosome Lactoferrine Lysosyme Substances clivan-tes C 3 Collagénase 7 - 7,5 Précoce

>

90% exocytose

FONCTION Agent antimicrobien Processus

mais ~euvent secondairement agir comme agents chimiotactiques en produisant 1a formation de facteurs chimiotactiques. Ce sont des substances comme le complexe antigène - anticorps, l'endotoxine ou le zymosan. Elles correspondent aux cytotaxigènes.

Les polynucléaires utilisent des réceoteurs membranaires pour reconnaitre les substances chimiotactiques.

Suivant la reconnaissance membranaire, il y a

, 1 1 ++ + d~ 1 .

des échanges d é ectro ytes avec entrée de Ca et Na et epo arl-sation de la membrane.

Cette augmentation du Ca++ intracytop1asmique va activer une phospholipase qui, par la voie de la 1ipooxygénase, induit la formation d'agents chimio attractants.

2.2.2. Op~on~ation

Les neutrophiles peuvent ingérer une grande

variété de matériel: sphères de polystyrène, bactéries (LEHRER, 1973), immuncomplexes (MICHELL, 1969), etc ...

Toutes les bactéries ne sont pas sensibles de la même façon à la phagocytose. Les neutrophiles ont des difficultés à

ingérer des bactéries encapsulées (FOLEY, 1959, RABHWVITCH, 1968). Au cours de leur évolution, de nombreuses bactéries ont acquis des propriétés de surface les rendant moins sensibles à la

reconnaissance phagocytaire et à l'attachement.

Pour s'opposer à ces propriétés, les organismes

évolués céve10ppent des facteurs sériques, appelés "opsonines" par WRIGHT et DOUGLAS en 1903, qui s'attachent aux bactéries et les rendent

sensibles à la phagocytose. On connait deux groupes d'opsonines

Les opsonines thermolabiles, non spécifiques, qui sont inactivées par la chaleur à 56°C pendant 30 minutes et dérivent du complément.

Les opson ines thennostab les, spécifi ques, provenant de sérums

remarque que le sang défibriné entraine la mort de certaines bactéries. Le complément se définit comme un complexe sérique, plasmatique, ca-pable de mettre en jeu les défenses de j'organisme.

Le complément provoque des modifications des pro-priétés de surface des bactéries et ces lésions favorisent la captation des germes par les phagocytes.

On distingue deux voies d'activation du complément (figure 4 et schéma 2) :

. la voie classique

C'est la voie immunologique. Les activateurs de cette voie sont le complexe antigène - anticorps (IgM ou IgG sauf IgG 4), les IgM ou IgG a9régées, le DNA, le facteur XII de la coagula-tion, certaines membranes virales ou bactériennes, la trypsine, la plasmine, la cathepsine, la thrombine.

Le complément activé par la voie classique est capable d'opsoniser les bactéries (GIGLI, I968, JOHNSTON, I969). L'op-sonisation requiert la présence des fragments Cl Cd C

2 et C3 (GIGLI, I968) .

la voie alterne

C'est une voie i~munoloQique, découverte par PILLEMER en I953. Les activateurs de la voie alterne sont les IgA,

IgE, les endotoxines des bacilles à Gram négatif, l'inuline, le zymosan, les parois de levures.

Certaines bactéries sont opsonisées par du sérum déficient en anticorps ou par les fragments Cl ' C₄ ' C

2 du complément. Ainsi, l 'opsonisation peut se faire par 1'activation du complément par voie alterne ou système properdine (BJORNSON, I973, JASIN, I972). La figure 5 résume le rôle du complément dans la défense contre l'in-fection.

C3a Anaphylatoxine C3b "a:nplification" c3 EAC 142

1.

"c-rcinine" c2 adhérence \

r-

C-3-b ";""I-n-a-]-EAC I4b

•

properdine properdine Facteur D 'Cl Ina

l

',:-CRP} C':'crrs :::ri L. .~ EAC 1423b Phagocytose SC 5 ,""' 9 Cytol yse EC 567 C6

1;7

C567 accrue (C3b, C3d) C5a Anaphylatoxine Chimiotaxie chimiotaxie

érythrocYE o~ autre antigène) ,

ri anticortJs

C-CRP carbo:-.·:-:::::-ate C reactive ;Jrotei:1 Clou C3b Ine :: ou C3b inactivateur

SPS lipopolysaccharide bact~rien

COVF cobra v~~om factor

Figure 4

S~quence d'ac-:':" vation du complément par la 'Joie classique et interaction avec le systè::-e properdine (d1après JOHNS:'O:l et STROUD, I9 77) .

C3a

~_t~·

t

C3b

~

1

f

C3b ,3b C3 Ba,C3a B,C3 C3 B

SITE l SITE II SITE III

3c!léma 2

schéma général du système du complément A VOIS CSASSIQCE J'ACTIVATION B VOIE ALTER~lE

transsudation

~mastocY1=

diapédès C3 1'tr:z:::;a:ZZ:Z:Z2:::Z:z::::::ia:z:.PN r éce p-,. teurs C3b

~

1

3b actérie~ C3b chimiotactis:ne Figure S

~ôle du complément dans la défe~se contre l'infection

Conséquences de l'activation de la voie alterne ~ar une bactérie

Le CSa est aussi chimiotactique et les composants terminaux

une activité opsonisante (STOSSEL, 1974).

Le fragment Fc de la molécule anticorps se lie au phagocyte tandis que le fragment Fab se fixe spéçifiquement aux bacté-ries contre lesquelles l'anticorps est dirigé.

Les récepteurs pour les IgG sur la ce~lule semblent être différents des sites de fixation du fragment C₃ opsonisant (STOSSEL,

I974) .

2.2.3. Adh~~ence

C'est une condition indispensable à l'ingestion de la bactérie (STOSSEL, 1974).

L'attachement de la bactérie au polynucléaire sert probablement de fonction de reconnaissance mais aussi de "mécanisme déclencheur" pour démontrer les phénomènes biochimiques qui accompagnent la phagocytose et la destruction des bactéries (GOLDSTEIN, 1975, 1976).

Le fragment C₃b du complément joue un rôle dans l'immune adhérence.

2.2.4. Lwe.st.-tO n

Aussit6taprès l'attachement des bactéries au neu-trophile, le phagocyte étend ses pseudopodes autour de la particule pour l'englober et former la vésicule phagocytaire.

Ce processus a été mis en évidence par la microscopie électronique (TANAK~ 1972).

La figure 6 donne le. modèle de phagocytose proposé par YIN et STOSSEL en 1982.

2.2.5. Bact~licidie

La destruction des bactéries dépend aussi bien des altérations du métabolisme oxydatif de la cellule que de la dégranulation des constituants lysosomiaux dans la vacuole phagocytaire.

•

LE PHAGOCYTE ETEND SES PSECDOPODES ACTOUR DE LA PARTICULE POUR

L':::~GLOBER

FORXATION DE LA VESICULE DE PP.AGOCYTOSE

I),'GESTION

Figure 6

Modèle de méca~isme de la ~haaocytcse (d'a~r~s Helen L. YI~ e~ Thomas E. STCSSEL, Academie Press :~c., 20, 1982).

la mort et la digestion des bactéries

2.2.5.1. Augmentation du métabolisme oxydatif

BALDR1DGE et GERARD montrent, en 1933, que l'ingestion des particules provoque une augmentation de la consommation en oxygène des polynucléaires.

Cette augmentation du métabolisme oxydatif, encore appelée "burst" (explosion) respiratoire, a été confirmée par les tra-vaux de SBARRA et KARNOVSKY en 1959.

BABIOR et ses collaborateurs (1973, 1974) ont montré que les neutrophiles phagocytants produisent des anions superoxydes (0;). De nombreux travaux ont été effectués pour définir le ou les enzymes responsables de l'initiation du "burst" respiratoire.

A l'heure actuelle, il semble qu'on ait admis l'exis-tence d'une pyridine nucléotide oxydase réduite qui utilise'rait le NADPH.

La réaction déclenchant l'explosion respiratoire serait la suivante NADPH + H + 0 Z NADPH ox.ydaie-suivant la réaction

0;

+

Oz

+ ZH+

HZO Z est probablement produite par dismutation d'OZ

2.2.5.2. Oégranulation

Les travaux de LEFFEL et SP1TZNAGEL en 1975 sont en faveur d'une dégranulation séquentielle:

. Les granules spécifiques dégranulent rapidement avant que la vacuole phagocytaire ne se referme .

, MécanisIT.€s nécessitant la production d'H 202

- certains impliquent la mye1ooeroxydase (MPO) de la cellule. Les halogènes de la cellule (F-, Br-, C1-, 1-) vont réagir avec H20Z'

lcdu/taûoYl.

bac..:té.Jr.ie.4

)

FO/tmaÛ 0YI. d'a.1.dé.hyde.

COOH 1 C - NH 1 2 R .IPO CO NH+ ....;..;;'..,;...;....~) 2 + 4 Ct + ;( - CHe . Ct~va9e. du p~o~de. MPO

r

l.miYl.Oac.d~]

l

::.;d.OJr.am.i.ile.

~

<-CHO + CO 2 + NHJ + bactéri e nn e.

A ce niveau, il y d atteinte ce la paroi

d'autres sont indépendants

ce

la MPO

L' Mc.O/tba-te.

Il est présent dans le neutroJhi1e (DE CHATELET, 1974). L'association ascorbate + HZ~Z est bactéricide (MILL.ER, 1969) .

. ~écani5~es nécessitant des radicaux libres d ' 0₂

BABIOR a démontré la production de superoxyde pendant la phagocytose, Il semble que l'atome d'02 soit produit en deux temps MPO Cf. + _{HZO Z} ) OCf. + H 20 OCf. Hf) ₎ 1_{0 +} Cf. ₊ H 20 + 2'"' 2 2 /jpo n.ta.né.me.nt H

202 exercerait une action bactéricide avec ou sans ~!PO, plus que le superoxyde .

. Mécanismes indépendants de l'oxygène

Ils reposent sur la dégranu1ation.

La diminution du pH dans la vacuole phagocytaire joue un rôle bactériostatique jusqu'à ce que les autres mécanismes de destruction entrent en jeu.

Oe nombreuses substances antibactériennes ont été découvertes dans le neutrophile. Parmi ces substances,

Le lysozyme dont le substrat est le peptidog1ycane du mur cellulaire des bactéri es.

La 1actoferrine qui est surtout bactériostatique. Son activité bactéricide dépend de ses propriétés de ché1ateur. Elle se perd lorsque la molécule est saturée.

Les enzymes hydro1ytiques dont les fonctions sont mal connues (protéases, estérases, protéines cationiques humaines).

TRUSH a proposé en 1978 une représentation schématique du mécanisme et des processus métaboliques se produisant au cours de la phagocytose par les polynucléaires, de particules opsonisées (figure 7).

1

particules cpsonisées

l reconnaissance et liaison des particules

2 invaginatior. de la membrane et phagocytose

3 formation d~ phagosome

4 dégranulatic~ et formation du phagolysosome

S bactérie

6 digestion

G granules

MPD myeloperox~·dase

HE enzymes hyirolytiques

EES états élec~roniques exités

Figure 7

Représentation schématique du mécanisme et des processus métaboliques se produisant au cours de la phagocytose par les polynucléaires de

1 1

1

l

1

1

Elle se rencontre chez les malades présentant le plus souvent des infections à répétition, qu'elles soient génétiques ou induites. Ces infections bactériennes à répétition sont très souvent à streptocoques du groupe A.

On décrit des maladies liées à un hypercatabolisme de C

3 (déficit en C3 activateur) ou un déficit en IgG3 qui intervient dans la phagocytose.

Les anomal i es de l a phagocytose, les pl us fréquentes, s'observent dans:

- la granulomatose chronique

Elle est liée au sexe et touche essentiellement les enfants de sexe masculin de plus de deux ans. Cette maladie se traduit par des infections multiples à localisations diverses: cutanée, muqueuse et viscérale. Il y a un défaut dans la bactéricidie et dans la production de l'explosion respiratoire. La chimiotaxie est normale. La détection se fait par le test au nitrobleu tétrazolium ou par la chimioluminescence.

- la maladie de CHEDIAK et HIGASHI

Elle est liée à un désordre dans la formation des granules lysoso-miaux. Elle affecte la production d'hydrolase acide. Les bactéries sont ingérées mais pas digérées.

- la drépanocytose

Il y a une diminution des opsonines non spécifiques, thermolabiles, se traduisant par un déficit d'inges!ion lié à une anomalie de la voie alterne du complément. Il y a en plus un déficit en IItufsinll

, facteur

régul ateur de l a phagocytose.

- la maladie de HODGKIN

le myelome à IgA, les hémopathies, le diabète, l'insuffisance rénale, chez les dialysés et transplantés chez qui l'on constate une diminution du chimiotactisme.

- le lupus érythémateux disséminé (LED) Il provoque un déficit dans l'opsonisation.

la protéine M. La protéine Mprotège les streptocoques du groupe A de la phagocytose.

TYLEWSKA et HRYNIEWICZ (I979) ont montré que l'inhibition de la phagocytose peut être liée

a

une inhibition des activités enzymatiques dans les phagocytes. En effet, les souches M+

provoquent une diminution de la' déshydrogénase lactique et de l'acti-vité ATPasique. Elles présentent aussi une actil'acti-vité antichimiotactique.

Il semble également que la protéine Mait un effet cytotoxique sur les cellules phagocytaires (BEACHEY, I97I, I973).

CHRISTENSEN a montré que les souches M+ fixent

a

leur surface des IgG mais la réaction n'est pas immuno1ogique puisque l'interaction des bactéries se fait par le fragment Fc de l' immunoglo-buline. Ce qui rendrait ces bactéries moins "reconnaissables" par les phagocytes et les empêcherait d'être phagocytées.

La protéine Mpeut inhiber l'activation du complé-ment (FORSGREN et QUIE, I974).

La fixation du fragment Fc des IgG

a

la surface de la bactérie peut probablement bloquer le récepteur pour le complé-ment sur l' irrrnunogl obul ine.

Plus récemment, en I983, FISCHETTI a montré que les fragments F(ab')Z ont la capacité d'augmenter l'activité opsonisante de faibles concentrations d'IgG opsonisantes.

La protéine Mfonctionnerait comme un inhibiteur actif de la phagocytose et les fragments F (ab')Z des IgG opsonisantes auraient la capacité de neutraliser les déterminants "actifs" de la molécule de protéine M.

2.4. METHODES D'EXPLORATION DE LA PHAGOCYTOSE

Ces techniques se font surtout sur les polynucléaires neutrophiles.

2.4. 7. Te.chrÛqu~ pejr.me.tt.a.llt de. :œ~:tVr. .f.a mob.LUté. de.~ ce.au(e.~

. Te.chnique. de. REBUCH

On réalise une fenêtre cutanée. Les cellules qui arrivent dans l'exsudat sont prélevées. On mesure leur pourcentage et la rapidité d'arrivée.

2.4.2. ,\L.Lse en év~del1ce de~ ~d~ de ~econyuu",MMce

des Immunoglobulines GIoU IgG₃ par fixation sur des globules rouges ou le fragment C

3

Elle peut se faire qualitativement ou semi quantita-tivement après examen microscopique du processus phagocytaire mais les causes dl erreur sont grandes.

Elle se fait surtout quantitativement par: la mesure de l1augmentation de la consommation en glucose

(FAURE, 1978).

la mesure spectrophotométrique d'éléments lipidiques colorés après extraction des cellules (technique de l 'huile rouge selon STOSSEL ,1975) .

2.4.4 . E-tude de l~ b~c..t~~c<'d~e

2.4.4.1. Test de destruction intracellulaire

ou test au nitro bleu tétrazolium (~BT).

C'est un test calorimétrique basé sur la réduction du NBT qui est liée à l'explosion respiratoire.

La suspension bactérienne, en présence de NBT, est mise en contact avec l'immun sérum. Après addition de la suspension de polynucléaires neutrophiles, le ~BT jaune est réduit en un complexe bleu foncé. Cette coloration, proportionnelle à la quantité de bactéries ingérées, est extraite par la pyridine et mesurée à 515 nm (RAICHVARG et AGNERAY, 1979).

Ce test est spécifique du diagnostic des maladies granulomateuses chroniques.

2.4.4.2. Mesure de la consommation en oxygene

Elle utilise l'électrode de CLARCK qui évalue la diminution de la pression en oxygène dans le milieu.

2.4.4.3. Dosage de la myeloperoxydase (MPO)

Il se fait par spectrophotométrie après coloration à l'orthodianisidine.

2.4.4.4. Bactéricidie

Différentes suspensions bactériennes sont mises

à incuber avec les polynucléaires neutrophiles après opsonisation. Aorès la lyse des polynucléaires neutrophiles, on apprécie la quantité de bactéries intracellulaires restées vivantes par repiqu~9~ sur milieu de culture (FAURE, 1973).

2.4.4.5. Chimioluminescence

En 1972, le test de chimioluminescence a été

proposé par ALLEN. Lors de l'ingestion de bactéries par les polynucléaires neutrophiles, il se produit une explosion respiratoire qui fournit des espèces oxygénées à l 'état excité: anion O

₂

,peroxyde dl hydrogène,

radical hydroxyl et singlet oxygène. Le retour à l'état stable, dans le cas du singlet oxygène, fournit une énergie lumineuse.

L'intensité de la chimioluminescence est proportion-nelle au taux de radicaux oxygènes libres, peroxyde d'hydrogène, anion superoxyde et radicaux hydroxyl produits au cours de la phagocytose.

Ces métabolites sont essentiels pour assurer la destruction bactérienne et on admet que la chimioluminescence émise est le reflet de la destruction bactérienne par les polynucléaires neutrophiles. Elle permet d'étudier l 'activité opsonisante spécifique

(anticorps) et non spécifique (complément) (HEMMING, 1976, STEVENS et YOUNG, 1977, WILSON, 1977).

La technique est rendue sensible par l'emploi de luminol comme amplificateur de la réaction.

Le luminol ou hydrazide 5 - amino 2 - 3 dihydro 1-4, phtalazinedione est oxydé par les espèces oxygénées réactives produites pendant la phagocytose. QUIE et ses collaborateurs ont proposé des mécanismes d'oxydation du luminol en chimioluminescence (figure 8).

Le luminol permet de réduire le volume sanguin initial (WILSON, I978).

- . LIGIIT

-o

,.

~c~o·

~<.-o-NIl2 " o

01

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_{'~ . . 0} pTl : NII2 '

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_~

1120

~

NIl? () T.umino l Ox. o

W

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,

~ -11 Nil 2 0 F}.9uF_e_._~__

t-lrci'\nismns possihlt's pour l'oxydat.ion du lumjnol pn clümioluminr'sct'ncr:'

Cette oxydase catalyse la réduction de l 'oxygène en

'Oz

(BABIOR, 198Z).

llZ NA,)PH + Oz ~IIZ NAVP .. Oz

La majorité des

Oz

produits pendant l'explosion respiratoire est transformée en

HzO

Z(WEEN1NG, 1975, ROOT, 1977). La NADPH oxydase, enzyme responsable de la réduc-tion de

Oz

en

Oz

est localisée sur la membrane plasmique des neutrophiles (OE\~ALO, 197_9).

La détermination de l'anion

Oz

est quantifiée par la réduction du ferricytochrome C.

Cette réaction est inhibée en présence de superoxyde dismutase (SOO) qui détruit l 'ion s~oeroxyde en catalysant sa conversion en oxygène et en peroxyde d'hydrogè:.e.

o =

CHAPITRE

II

1. INTRODUCTION

DaYV~ ta pJte.m-i.è./re. pMÛe. de. l1ot/re. :tJr.ava-i.t, 110U-6 me.ttMM au po-i.nt UI1e. te.chn-i.que. de. ch-i.m-i.otwm-i.l1e.-6ce.l1ce. a.dapt~e. au S:tJr.e.ptocoque. de. gJtoupe. A

pOU-'L t'~tude. de. t'acûv-i.t~ op.6on-0~ante. de. d-i.66~e.nte.-6 pJt~pMaûoM

d'~mul1ogtobut-i.l1e.-6 e.t pouJt t'~tude. de. ta vo-i.e. d'acûvatiol1 du compt~me.nt

m~e. e.11 je.u daM t rop/~ol1-i.-6aûol1.

DaM UI1e. -6e.conde. pMt-i.e., 110U-6 adapte.Jto/1-6 UI1e. te.chl1-i.que. de. dO-6age.

de.-6 al1-i.ol1-6 -6upe.Jtoxyde.-6 à t'~tude. de. t'acûv-i.t~ op-6ol1-i.-6ante. de.-6 pJt~pa.Jta­

ÛOM d'-i.mmul1ogtobut-i.l1e.-6 te.-6t~e.-6 e.11 ch-i.m-i.o.f.um-i.I1e.-6ce.l1ce..

2.1. MATERIEL ET METHODE

2. 1. 1. ,\'Ia.t~'1.ù.-f

tubes coniques de 50 mi stériles type "Corning" tubes de S ml stériies

pipettes à usage unique de

ro,

5, 2 et 1 ml centrifugeuse type BeckMan modèle TJ-6

centrifugeuse type Jouan GR 2000 SX

spectrophotomêtre Vitatron, lecture à 550 nm cellules d~ Thoma

étuve à 37°C Meinmert

bain marie à 37°C avec ~gitation bain marie à 56°C

microscope Dialux 20 ES avec objectif dO Leitz tUbes pour chimioluminescence Semoa Chi~ie enregistreur Linear 12CC

aooareil de chimioluminescence Lumac/3 ~ Biocounter M 2010

(figure g).

2.1.2. Réa.~ti6~

Dextran 500 (Pharmacia) ~ 2% dans du sérum physiologique solution de chlorure de sodiufll à 0,2%

à 1,61% à g%o

. tampon Krebs Ringer

NaCl _O/=-~-i M ::0 ml Kcl 0,::".')4 M ...

.

ml CaCL 2, 2 H2

°

0,1::" 1'-1 3 ml KH 2 P04 0,:'54 M l ml

J.2 11 8 7 6 5

1 - - - -

GJ----

_U

_{_.. •••.}

F::;:::=~=·=c=::J=.

l lS 14

l. cuve de mesure 9. sortie analogique

2. systè::-e d'injection ra. comoteur

3. détec~eur ll. cadran

4- photorr.ultiplicateur 1 ~

contrôle de l'injection

-,-L. •

:J • ampli:icateur 13. interphase

1) • discr:':71inateur l·L ali:nentation principale

-._,

.

_{trans :ormateur l S. alimentation ':1aut \;01~age}

3. di vise'.lr

La cuvette de mesure (1) contient l'échantillon

à doser. ~e photomultiplicateur (4) ~eçoit les photons émis et

produit des pulsions proportionnelles à l'intensité lumineuse. Ces

pulsations sont amplifiées (S). Les émissions parasites provenant

des dynodes sont traitées par ~n discriminateur (6). Les pulsions

sont ensui~e transormées en signal exploi~able (7) dont l'intensité

est divisée par un facteur 100 (8). L'exploitation de ce signal peut

se faire directe:nent par la sortie analogique ou bien être ~raitée

avant affi~~age sur l'appareil (10).

?igure 9

10 ml de tampon phosohate pH 7,4 lM dans un litre de sérum physiologique. tampon )hosphate Kr: 2 p04 0,2 g )lê.2H PO4' 12H₂0 2,9 g Kc:.. 0,2 g H - _{QSP 1000 :nl} ...-'

"-solution de Hanks (Institut Pasteur Product ion)

NaCl 8000 mg/l KCl 400 mg/l Na,.,:1P0₄, 2H 2O 60 mg/l L. • f.lqSO4 ' 7H₂O IOO mg/l Kn 2P04 60 mg/l g2.-:cose 1000 mg/l C2.:::1 2 Ho ::ig/l '1 --("'0 _{3:50 mg/l} ,a_-;~ 3 'l~l 6H 2O ICO mg/l C'q- 2 ,

Luminol Sigma dissout dans une solution de diméthylsulfoxyde (DMSO) 3. la concentration de 2,10-2 Met stocké à l'abri de la lumiÈre jusqu1au moment de l'emploi.

Complément de cobaye BioMérieux constitué d'un pool de sérums de cobayes mâles à jeun.

Liquide de Turck Violet de gentiane Acide acétique Eau distillée QSP 2 ml 1 ml 200 ml